一种基于plc的气动测量仪控制系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于PLC的气动测量仪控制系统，包括PLC控制器、扩展模块、显示器、数据采样器、气动测量控制装置；所述的扩展模块与PLC控制器输入端相连，用于数据的存储、扩展；所述的气动测量控制装置的输出端与PLC控制器的输入端相连，用于气动测量；所述的气动测量处理系统输出端与PLC控制器输入端相连；所述的数据采样器与PLC控制器相连，用于数据采样、分析及处理；所述的显示器通过RS232与PLC控制器连接，作为人机一体化的设备与PLC控制器对话，显示并打印气动测量的结果。本发明实现小量程传感器的大量程在线非接触式尺寸测量，测量精度高、误差小、效率高，能产生很好的经济和社会效益。
【专利说明】一种基于PLC的气动测量仪控制系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种工件非接触自动测量控制系统，更具体的说，涉及一种基于PLC的气动测量控制系统。
【背景技术】
[0002]气动量仪是以空气作为介质，根据气体的动、静力学物理原理，对测量范围内的几何尺寸进行测量的一种比较仪器。近年来，气动量仪和气动量仪的控制系统有了很大的提高，但测量精度较低、范围较小和自动控制水平不高，存在以下一些缺点:一、以往的气动测量仪的量程较小，如背压式为0.05?0.25mm，不能用于被测尺寸变化范围大的场合；二、普通的测量由于受活动空间和测量能力的限制，很难实现高精度、高效率的测量，如电子塞尺、光电显微镜；三、常规测量系统自动化程度低，无法及时应对气动测量过程中出现的各种复杂情况，生产成本高、设备故障率高，人为因素干扰测量精度，影响整个气动测量系统的效率。
【发明内容】
[0003]本发明是为了克服上述不足，给出了一种基于PLC的气动测量控制系统。
[0004]本发明的技术方案如下:
[0005]一种基于PLC的气动测量控制系统:包括PLC控制器、扩展模块、显示器、数据采样器、气动测量控制装置；所述的扩展模块与PLC控制器输入端相连，用于数据的存储、扩展；所述的气动测量控制装置包括大喷嘴、小喷嘴、挡块、气动量仪，气动测量控制装置的输出端与PLC控制器的输入端相连，用于气动测量；所述的气动测量处理系统与PLC输入端相连；所述的数据采样器与PLC控制器相连，用于数据采样、分析及处理；所述的显示器通过RS232与PLC控制器连接，作为人机一体化的设备与PLC控制器对话，显示并打印气动测量的结果。
[0006]所述的扩展模块包括EM232扩展模块和EM235扩展模块，EM232扩展模块与传感器相连，EM235扩展模块与压力变送器相连。
[0007]所述的传感器包括压力传感器、气动传感器。
[0008]本发明与现有技术相比，具有以下优点及突出性效果:本发明改变了以往的气动测量方式将PLC控制技术应用到气动测量控制系统中，启动气动测量装置产生气体，气体流经气动传感器到PLC控制器中，PLC控制器自动测量工件的实际尺寸，实现工件的在线测量。
[0009]除了以上这些，本发明实现小量程传感器的大量程在线非接触式尺寸测量，大大减少人为因素造成的测量误差，降低了生产成本，提高了精度和生产效率，能够产生很好的经济效益和社会效益。
【专利附图】
【附图说明】[0010]图1是本发明的气动测量控制系统图；
[0011]图2是本发明的气动测量处理过程流程图；
[0012]图3是本发明的气动测量PLC控制实验图。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图对本发明及其实施方式作进一步详细描述。
[0014]如图1所示，本发明包括PLC控制器、扩展模块、显示器、数据采样器、气动测量控制装置；所述的扩展模块与PLC控制器输入端相连，用于数据的存储、扩展；所述的气动测量控制装置的输出端与PLC控制器的输入端相连，用于气动测量；所述的气动测量处理系统与PLC输入端相连；所述的数据采样器与PLC控制器相连，用于数据采样、分析及处理；所述的显示器通过RS232与PLC控制器连接，作为人机一体化的设备与PLC控制器对话，显示并打印气动测量的结果。
[0015]所述的气动测量控制装置，包括大喷嘴、小喷嘴、挡块、气动量仪；大喷嘴控制腔压强为Pb、小喷嘴测量腔压强为Ps、挡块间隙为S。大、小喷嘴气动测量控制满足关系式:f(s)= AP = Pb-Ps。
[0016]所述的气动测量控制装置中的气源装置产生气体Λ P流经减压装置，在减压装置中远程开关装置检测控制腔气压Ps、压力变送器检测测量腔气压Pb，在减压装置中比较Pb、Ps与ΛΡ的值得到气压差AP = Pb-Ps、f(s);即变频器得到控制参数如气压参数，变频器开始启动分频气压信号f (s)得到分频信号& (s) (i = 2,4,8,16)，将分频信号fi (s) (i = 2,4,8，16)送入压力传感器中；压力传感器将压力信号转换为电流信号，电流信号经控制总线流入PLC控制器中；PLC控制器计算得到工件的测量尺寸，将得到的工件测量尺寸与标准尺寸进行比较，在显示测量中显示测量结果如工件的基本尺寸及误差，实现工件的在线测量。所述的PLC控制器采用西门子S7-200系列可编程控制器。
[0017]所述的气动测量处理系统主要是输入控制腔压强Pb、测量腔压强Ps、喷嘴与挡块之间隙s等值，启动变频器分频、脉冲编码器计数、在编码器中编写PLC计数程序，实现气动测量的控制腔压强与测量腔压强比较，完成气动测量，过程如图2所示。
[0018]选用IOOOOpa型气动测量装置作为实验设备，大喷嘴直径为0.3cm，额定压强为IOOOpa0由实验数据作出s_f (挡块间隙-气压差)曲线图，如图3所示。将所得实验数据编写PLC程序经电缆线传输到PLC控制器中，在显示器中观看s与f图形的形状及参数变化量，为修改PLC测量程序提供参考依据。
[0019]除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡等同替换或等效变换变形的技术方案，均在本发明要求保护范围。
【权利要求】
1.一种基于PLC的气动测量仪控制系统，其特征在于:包括PLC控制器、扩展模块、显示器、数据采样器、气动测量控制装置；所述的扩展模块与PLC控制器输入端相连，用于数据的存储、扩展；所述的气动测量控制装置包括大喷嘴、小喷嘴、挡块、气动量仪，气动测量控制装置的输出端与PLC控制器的输入端相连，用于气动测量；所述的气动测量处理系统与PLC输入端相连；所述的数据采样器与PLC控制器相连，用于数据采样、分析及处理；所述的显示器通过RS232与PLC控制器连接，作为人机一体化的设备与PLC控制器对话，显示并打印气动测量的结果。
2.如权利要求1所述的一种基于PLC的气动测量仪控制系统，其特征在于:所述的气动测量处理系统包括变频器和脉冲编码器，变频器用于分频，脉冲编码用于计数。
3.如权利要求1所述的一种基于PLC的气动测量仪控制系统，其特征在于:所述的扩展模块包括EM232扩展模块和EM235扩展模块，EM232扩展模块与传感器相连，EM235扩展模块与压力变送器相连。
4.根据权利要求3所述的一种基于PLC的气动测量仪控制系统，其特征在于:所述的传感器包括压力传感器、气动传感器。
【文档编号】G01B13/00GK103941630SQ201410142819
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年4月3日 优先权日:2014年4月3日
【发明者】张万军 申请人:张万军